Herr George Gabriel Stokes, 1. Baronet FRS (am 13. August 1819 - am 1. Februar 1903), war ein Mathematiker und Physiker, der an Cambridge wichtige Beiträge zur flüssigen Dynamik geleistet hat (einschließlich, Navier-schürt Gleichungen), Optik und mathematische Physik. Er war Sekretär, dann Präsident der Königlichen Gesellschaft.

Lebensbeschreibung

George Stokes war der jüngste Sohn des Ehrwürdigen Gabriel Stokes, Rektors von Skreen, die Grafschaft Sligo, Irland, wo er geboren gewesen ist und in einer evangelischen Protestantischen Familie heraufgebracht hat. Nach dem Besuchen von Schulen in Skreen, Dublin und Bristol, hat er sich 1837 in der Pembroke Universität, Cambridge immatrikuliert, wo vier Jahre später, als älterer Zänker und der prizeman des ersten Smiths graduierend, er zu einer Kameradschaft gewählt wurde. In Übereinstimmung mit den Universitätsstatuten musste er die Kameradschaft aufgeben, als er sich 1857 verheiratet hat, aber zwölf Jahre später, laut neuer Statuten, wurde er wiedergewählt. Er hat seinen Platz auf dem Fundament bis 1902 behalten, als am Tag vor seinem 83. Geburtstag er zum mastership gewählt wurde. Er hat diese Position lange nicht gehalten, weil er an Cambridge am 1. Februar im nächsten Jahr gestorben ist, und im Friedhof Mill Road begraben wurde.

Karriere

1849, Schürt wurde zur Professur von Lucasian der Mathematik an Cambridge, eine Position ernannt, die er bis zu seinem Tod 1903 gehalten hat. Am 1. Juni 1899 wurde das Jubiläum dieser Ernennung dort in einer Zeremonie gefeiert, der von zahlreichen Delegierten von europäischen und amerikanischen Universitäten beigewohnt wurde. Eine Gedächtnisgoldmedaille wurde dem präsentiert Schürt durch den Kanzler der Universität, und Marmorbüsten dessen Schüren durch Hamo Thornycroft wurden der Pembroke Universität und der Universität von Herrn Kelvin formell angeboten. Schürt, wer ein Baronet 1889 gemacht wurde, weiter hat seiner Universität durch das Darstellen davon im Parlament von 1887 bis 1892 als eines der zwei Mitglieder für den Universitätswahlkreis von Cambridge gedient. Während eines Teils dieser Periode (1885-1890) war er auch Präsident der Königlichen Gesellschaft, deren er einer der Sekretäre seit 1854 gewesen war. Seitdem er auch Lucasian Professor in dieser Zeit war, Schürt war die erste Person, um alle drei Positionen gleichzeitig zu halten; Newton hat dieselben drei, obwohl nicht zur gleichen Zeit gehalten.

Schürt war vom Trio von natürlichen Philosophen, James Clerk Maxwell und Herrn Kelvin am ältesten, der die anderen zwei ist, wer besonders zur Berühmtheit der Schule von Cambridge der mathematischen Physik in der Mitte des 19. Jahrhunderts beigetragen hat. Die ursprüngliche Arbeit von Stokes hat 1840 begonnen, und von diesem Datum vorwärts war das große Ausmaß seiner Produktion nur weniger bemerkenswert als die Helligkeit seiner Qualität. Der Katalog der Königlichen Gesellschaft von wissenschaftlichen Papieren gibt die Titel von mehr als hundert Lebenserinnerungen durch ihn veröffentlicht unten bis 1883. Einige von diesen sind nur kurze Zeichen, andere sind kurze umstrittene oder verbessernde Behauptungen, aber viele sind lange und wohl durchdachte Abhandlungen.

Beiträge zur Wissenschaft

Im Inhalt ist seine Arbeit durch eine bestimmte Bestimmtheit und Endgültigkeit, und sogar Probleme bemerkenswert, die, als er sie angegriffen hat, zugänglich der mathematischen Analyse kaum gedacht wurden, hat er in vielen Fällen gegeben Lösungen, die ein für allemal die Hauptgrundsätze setzen. Diese Tatsache muss seiner außergewöhnlichen Kombination der mathematischen Macht mit der experimentellen Sachkenntnis zugeschrieben werden. Von der Zeit, als ungefähr 1840 er einen einfachen physischen Apparat in seinen Zimmern in der Pembroke Universität gepasst hat, sind Mathematik und Experiment jemals Hand in der Hand gegangen, helfend und einander überprüfend. Im Spielraum hat seine Arbeit eine breite Reihe der physischen Untersuchung bedeckt, aber, wie Marie Alfred Cornu in seinem Vortrag von Rede von 1899 bemerkt hat, ist der größere Teil davon mit Wellen und den Transformationen beschäftigt gewesen, die ihnen während ihres Durchgangs durch verschiedene Medien auferlegt sind.

Flüssige Dynamik

Seine ersten veröffentlichten Papiere, die 1842 und 1843 erschienen sind, waren auf der unveränderlichen Bewegung von incompressible Flüssigkeiten und einigen Fällen der flüssigen Bewegung. Diesen wurde 1845 von einem auf der Reibung von Flüssigkeiten in der Bewegung und dem Gleichgewicht und der Bewegung von elastischen Festkörpern, und 1850 von einem anderen auf den Effekten der inneren Reibung von Flüssigkeiten auf der Bewegung von Pendeln gefolgt. Zur Theorie des Tons hat er mehrere Beiträge, einschließlich einer Diskussion der Wirkung des Winds auf der Intensität des Tons und einer Erklärung dessen geleistet, wie die Intensität unter Einfluss der Natur des Benzins ist, in dem der Ton erzeugt wird. Diese Untersuchungen stellen zusammen die Wissenschaft der flüssigen Dynamik auf einem neuen Stand, und haben einen Schlüssel nicht nur zur Erklärung von vielen natürlichen Phänomenen, wie die Suspendierung von Wolken in Luft und die Senkung von Kräuselungen und Wellen in Wasser, sondern auch zur Lösung praktischer Probleme, wie der Fluss von Wasser in Flüssen und Kanälen und dem Hautwiderstand von Schiffen zur Verfügung gestellt.

Kriechender Fluss

Seine Arbeit an der flüssigen Bewegung und Viskosität hat zu seinem Rechnen der Endgeschwindigkeit für einen Bereich geführt, der in einem klebrigen Medium fällt. Das ist bekannt als das Gesetz von Stokes geworden. Er hat einen Ausdruck für die Reibungskraft (auch genannt Schinderei-Kraft) ausgeübt auf kugelförmige Gegenstände mit sehr kleinen Zahlen von Reynolds abgeleitet.

Seine Arbeit ist die Basis des fallenden Bereichs viscometer, in dem die Flüssigkeit in einer vertikalen Glastube stationär ist. Einem Bereich der bekannten Größe und Dichte wird erlaubt, durch die Flüssigkeit hinunterzusteigen. Wenn richtig ausgewählt, erreicht es Endgeschwindigkeit, die gemessen werden kann, als es bringt, um zwei Zeichen auf der Tube zu passieren. Elektronische Abfragung kann für undurchsichtige Flüssigkeiten verwendet werden. Die Endgeschwindigkeit, die Größe und Dichte des Bereichs und die Dichte der Flüssigkeit wissend, kann das Gesetz von Stokes verwendet werden, um die Viskosität der Flüssigkeit zu berechnen. Eine Reihe von Stahlkugellagern des verschiedenen Diameters wird normalerweise im klassischen Experiment verwendet, um die Genauigkeit der Berechnung zu verbessern. Das Schulexperiment verwendet Glycerin als die Flüssigkeit, und die Technik wird industriell verwendet, um die Viskosität von in Prozessen verwendeten Flüssigkeiten zu überprüfen.

Dieselbe Theorie erklärt, warum kleine Wassertröpfchen (oder Eiskristalle) aufgehoben in Luft bleiben können (als Wolken), bis sie zu einer kritischen Größe wachsen und anfangen, als Regen (oder Schnee und Hagel) zu fallen. Der ähnliche Gebrauch der Gleichung kann in der Ansiedlung von feinen Partikeln in Wasser oder anderen Flüssigkeiten gemacht werden.

Die CGS Einheit der kinematischen Viskosität wurde genannt "schürt" als Anerkennung für seine Arbeit.

Licht

Vielleicht sind seine am besten bekannten Forschungen diejenigen, die sich mit der Wellentheorie des Lichtes befassen. Seine optische Arbeit hat in einer frühen Periode in seiner wissenschaftlichen Karriere begonnen. Seine ersten Papiere auf der Abweichung des Lichtes sind 1845 und 1846 erschienen, und wurden 1848 von einem auf der Theorie von bestimmten im Spektrum gesehenen Bändern gefolgt.

1849 hat er eine lange Zeitung auf der dynamischen Theorie der Beugung veröffentlicht, in der er gezeigt hat, dass das Flugzeug der Polarisation auf der Richtung der Fortpflanzung rechtwinklig sein muss. Zwei Jahre später hat er die Farben von dicken Tellern besprochen.

Fluoreszenz

1852, in seiner berühmten Zeitung auf der Änderung der Wellenlänge des Lichtes, hat er das Phänomen der Fluoreszenz, wie ausgestellt, durch fluorspar und Uran-Glas, Materialien beschrieben, die er angesehen hat als, die Macht zu haben, unsichtbare Ultraviolettstrahlung in die Radiation von längeren Wellenlängen umzuwandeln, die sichtbar sind. Schürt Verschiebung, die diese Konvertierung beschreibt, wird in der Ehre von Stokes genannt. Ein mechanisches Modell, den dynamischen Grundsatz der Erklärung von Stokes illustrierend, wurde gezeigt. Der Spross davon, Schürt Linie, ist die Basis des Zerstreuens von Raman. 1883, während eines Vortrags an der Königlichen Einrichtung, hat Herr Kelvin gesagt, dass er gehört hatte, dass eine Rechnung davon davon viele Jahre vorher Schürt, und um ihn wiederholt aber eitel gebeten hatte, sie zu veröffentlichen.

Polarisation

In demselben Jahr, 1852, dort ist die Zeitung auf der Zusammensetzung und Entschlossenheit von Strömen des polarisierten Lichtes von verschiedenen Quellen, und 1853 eine Untersuchung des metallischen durch bestimmte nichtmetallische Substanzen ausgestellten Nachdenkens erschienen. Die Forschung sollte das Phänomen der leichten Polarisation hervorheben. 1860 ist er mit einer Untersuchung auf der Intensität des Lichtes beschäftigt gewesen, das davon widerspiegelt ist, oder hat durch, ein Stapel von Tellern übersandt; und 1862 hat er auf die britische Vereinigung einen wertvollen Bericht über die doppelte Brechung, ein Phänomen vorbereitet, wo bestimmte Kristalle verschiedene Refraktionsindizes entlang verschiedenen Äxten zeigen. Vielleicht ist der am besten bekannte Kristall Spiere von Island, durchsichtige Kalkspat-Kristalle.

Eine Zeitung auf dem langen Spektrum des elektrischen Lichtes trägt dasselbe Datum, und wurde von einer Untersuchung ins Absorptionsspektrum des Bluts gefolgt.

Chemische Analyse

Die chemische Identifizierung von organischen Körpern durch ihre optischen Eigenschaften wurde 1864 behandelt; und später, in Verbindung mit dem Hochwürdigen. William Vernon Harcourt, er hat die Beziehung zwischen der chemischen Zusammensetzung und den optischen Eigenschaften der verschiedenen Brille, bezüglich der Bedingungen der Durchsichtigkeit und der Verbesserung achromatischer Fernrohre untersucht. Eine noch spätere mit dem Aufbau von optischen Instrumenten verbundene Zeitung hat die theoretischen Grenzen zur Öffnung von Mikroskop-Zielen besprochen.

Andere Arbeit

In anderen Abteilungen der Physik kann sein Papier auf der Leitung der Hitze in Kristallen (1851) und seine Untersuchungen im Zusammenhang mit Crookes radiometer erwähnt werden; seine Erklärung der leichten Grenze, die oft in Fotographien gerade außerhalb des Umrisses eines dunklen Körpers bemerkt ist, der gegen den Himmel (1883) gesehen ist; und, noch später, könnte seine Theorie der Röntgenstrahlen, die er vorgeschlagen hat, Querwellen sein, als unzählige einsame Wellen reisend, nicht in regelmäßigen Zügen. Zwei lange Papiere veröffentlicht 1840 — ein auf Attraktionen und dem Lehrsatz von Clairaut und anderem auf der Schwankung des Ernstes an der Oberfläche der Erde — fordern auch Benachrichtigung, wie seine mathematischen Lebenserinnerungen auf den kritischen Werten von Summen der periodischen Reihe (1847) und auf der numerischen Berechnung einer Klasse von bestimmten Integralen und unendlicher Reihe (1850) und seine Diskussion einer Differenzialgleichung in Zusammenhang mit dem Brechen von Eisenbahnbrücken (1849), Forschung tun, die mit seinen Beweisen verbunden ist, die dem Untersuchungsausschuss auf dem Gebrauch von Eisen in Eisenbahnstrukturen nach der Katastrophe der Dee Bridge von 1847 gegeben sind.

Unveröffentlichte Forschung

Aber groß, wie das Märchen der veröffentlichten Arbeit von Stokes ist, vertritt es keineswegs ganze seine Dienstleistungen in der Förderung der Wissenschaft. Viele seiner Entdeckungen wurden nicht veröffentlicht, oder wurden nur mindestens im Laufe seiner mündlichen Vorträge berührt. Ein ausgezeichnetes Beispiel ist seine Arbeit in der Theorie der Spektroskopie.

In seiner Präsidentenadresse zur britischen Vereinigung 1871 hat Herr Kelvin seinen Glauben festgesetzt, dass die Anwendung der prismatischen Analyse des Lichtes zur Sonnen- und Sternchemie direkt oder indirekt von irgendjemandem anderem nie angedeutet worden war, wenn Schürt, hat es zu ihm an der Universität von Cambridge eine Zeit vor dem Sommer 1852 unterrichtet, und er hat die Beschlüsse, theoretisch und praktisch dargelegt, von dem er erfahren hat, Schürt damals, und den er später regelmäßig in seinen öffentlichen Vorträgen an Glasgow gegeben hat. Diese Behauptungen, enthaltend, weil sie die physische Basis tun, auf der sich Spektroskopie ausruht, und der Weg, auf den es auf die Identifizierung von Substanzen anwendbar ist, die an der Sonne und den Sternen vorhanden sind, lassen es erscheinen, der vorausgesehenen Kirchhoff um mindestens sieben oder acht Jahre Schürt. Schürt jedoch, in einem Brief veröffentlicht einige Jahre nach der Übergabe dieser Adresse, hat festgestellt, dass er gescheitert hatte, einen wesentlichen Schritt im Argument — das nicht Wahrnehmen dass Emission des Lichtes der bestimmten Wellenlänge nicht bloß erlaubt, aber nötig gemacht, Absorption des Lichtes derselben Wellenlänge zu machen. Er hat bescheiden "jeden Teil der bewundernswerten Entdeckung von Kirchhoff," abgestritten hinzufügend, dass er gefunden hat, dass einige seiner Freunde in seiner Ursache übereifrig gewesen waren. Es muss jedoch gesagt werden, dass englische Männer der Wissenschaft diese Verzichterklärung in seiner ganzen Fülle nicht akzeptiert haben, und noch dem zuschreiben, Schürt den Kredit, zuerst die grundsätzlichen Grundsätze der Spektroskopie behauptet zu haben.

Auf eine andere Weise Schürt auch hat viel für den Fortschritt der mathematischen Physik getan. Kurz nachdem er zum Stuhl von Lucasian gewählt wurde, hat er bekannt gegeben, dass er ihn als ein Teil seiner Berufsaufgaben betrachtet hat, jedem Mitglied der Universität in Schwierigkeiten zu helfen, auf die er in seinen mathematischen Studien stoßen könnte, und die gemachte Hilfe so echt war, dass sich Schüler gefreut haben, ihn sogar zu befragen, nachdem sie Kollegen auf mathematischen und physischen Problemen geworden waren, in denen sie sich mit Verlust gefunden haben. Dann während der dreißig Jahre hat er als Sekretär der Königlichen Gesellschaft gehandelt, die er einen enormen wenn unauffälliger Einfluss auf die Förderung der mathematischen und physischen Wissenschaft ausgeübt hat, nicht nur direkt durch seine eigenen Untersuchungen, aber indirekt indem er Probleme für die Untersuchung vorgeschlagen hat und Männer angeregt hat, sie, und durch seine Bereitschaft anzugreifen, Aufmunterung und Hilfe zu geben.

Beiträge zur Technik

Schürt wurde an mehreren Untersuchungen von Eisenbahnunglücken, besonders die Katastrophe der Dee Bridge im Mai 1847 beteiligt, und er hat als ein Mitglied des nachfolgenden Untersuchungsausschusses in den Gebrauch von Gusseisen in Eisenbahnstrukturen gedient. Er hat zur Berechnung der Kräfte beigetragen, die durch bewegende Motoren auf Brücken ausgeübt sind. Die Brücke hat gescheitert, weil ein Gusseisen-Balken verwendet wurde, um die Lasten zu unterstützen, Züge zu passieren. Gusseisen ist in der Spannung oder dem Verbiegen spröde, und viele andere ähnliche Brücken mussten abgerissen oder verstärkt werden.

Er ist als ein Sachverständiger an der Katastrophe der Tay Bridge erschienen, wo er über die Effekten von Windlasten auf der Brücke ausgesagt hat. Die Zentrum-Abteilung der Brücke (bekannt als die Hohen Tragbalken) wurde während eines Sturms am 28. Dezember 1879 völlig zerstört, während ein Expresszug in der Abteilung und jedem an Bord von gestorbenem (mehr als 75 Opfer) war. Der Untersuchungsausschuss hat vielen Sachverständigen zugehört und hat beschlossen, dass die Brücke "schlecht entworfen wurde, schlecht gebaut hat und schlecht aufrechterhalten hat".

Infolge seiner Beweise wurde er zu einem Mitglied des nachfolgenden Untersuchungsausschusses in die Wirkung des Winddrucks auf Strukturen ernannt. Die Effekten von starken Winden auf großen Strukturen waren damals vernachlässigt worden, und die Kommission hat eine Reihe von Maßen über Großbritannien geführt, um eine Anerkennung von Windgeschwindigkeiten während Stürme und den Druck zu gewinnen, den sie auf ausgestellte Oberflächen ausgeübt haben.

Beiträge zum Christentum

Schürt gehaltene konservative religiöse Werte und Glauben. 1886, Schürt ist Präsident des Instituts von Viktoria, eines christlichen als Antwort auf die Entwicklungsbewegung der 1860er Jahre gegründeten Instituts geworden. Er hat die 1891-Vorträge von Gifford gegeben. Er war auch der Vizepräsident der britischen und Ausländischen Bibel-Gesellschaft und war in Auslandsmissionen doktrinelle Probleme energisch.

Vermächtnis und Ehren

• Das Gesetz von Stokes, in der flüssigen Dynamik
• Schürt Radius in der Biochemie
• Der Lehrsatz von Stokes, in der Differenzialgeometrie
• Lucasian Professor der Mathematik an der Universität von Cambridge
• Schürt Linie in Raman, der sich zerstreut
• Schürt Beziehungen, die Phase des Lichtes verbindend, das von einer nichtfesselnden Grenze widerspiegelt ist
• Schürt Verschiebung, in der Fluoreszenz
• Navier-schürt Gleichungen, in der flüssigen Dynamik
• Schürt Antrieb, in der flüssigen Dynamik
• Schürt Strom-Funktion, in der flüssigen Dynamik
• Schürt Grenzschicht, in der flüssigen Dynamik
• Schürt Phänomen in der asymptotischen Analyse
• Schürt (Einheit), eine Einheit der Viskosität
• Schürt Rahmen und Schürt Vektoren, verwendet, um die Polarisation von elektromagnetischen Wellen zu messen
• Campbell-schürt Recorder, ein Instrument, um Sonnenschein zu registrieren, der dadurch verbessert wurde, Schürt und noch weit verwendet heute
• Schürt (Mondkrater)
• Schürt (Marskrater)
• Von der Königlichen Gesellschaft, deren er ein Gefährte 1851 geworden ist, hat er die Rumford Medaille 1852 als Anerkennung für seine Untersuchungen in die Wellenlänge des Lichtes, und später, 1893, die Medaille von Copley erhalten.
• 1869 hat er die Sitzung von Exeter der britischen Vereinigung geleitet.
• Von 1883 bis 1885 war er Vortragender von Burnett an Aberdeen, seinen Vorträgen auf dem Licht, die in 1884-1887 veröffentlicht wurden, sich mit seiner Natur, seinem Gebrauch als ein Mittel der Untersuchung und seinen vorteilhaften Effekten befassend.
• Am 6. Juli 1889 hat Königin Victoria ihn geschaffen der Baronet Schürt vom Lensfield Cottage in den Baronets des Vereinigten Königreichs; der Titel ist extict 1916 geworden.
• 1891, als Vortragender von Gifford hat er ein Volumen auf der Natürlichen Theologie veröffentlicht.
• Seine akademischen Unterscheidungen haben Ehrengrade von vielen Universitäten zusammen mit der Mitgliedschaft des Prussian Order Pour le Mérite eingeschlossen.

Veröffentlichungen

Die mathematischen und physischen Papiere von Stokes (sieh Außenverbindungen), wurden in einer gesammelten Form in fünf Volumina veröffentlicht; die ersten drei (Cambridge, 1880, 1883, und 1901) unter seiner eigenen Chefredaktion und den zwei letzt (Cambridge, 1904 und 1905) unter diesem von Herrn Joseph Larmor, der auch ausgewählt hat und die Biografie und Wissenschaftliche Ähnlichkeit dessen eingeordnet hat, Schüren veröffentlicht an Cambridge 1907.

Weiterführende Literatur

• Wilson, David B., Kelvin und Schüren Eine Vergleichende Studie in der viktorianischen Physik, (1987) internationale Standardbuchnummer 0-85274-526-5
• Peter R Lewis, die Beautiful Railway Bridge des Silberfarbenen Tay: Die Katastrophe der Tay Bridge von 1879, Tempus (2004) wiederuntersuchend. Internationale Standardbuchnummer 0-7524-3160-9
• PR Lewis und C Gagg, Zwischendisziplinarische Wissenschaftsrezensionen, 45, 29, (2004).
• PR Lewis, Katastrophe auf der Dee: Die Nemesis von Robert Stephenson von 1847, Tempus das Veröffentlichen (2007) internationale Standardbuchnummer 978-0-7524-4266-2

Links

• Lebensbeschreibung auf der Universität des Dublin City Website

• (1907) Hrsg. durch J. Larmor
• Mathematischer und physischer Papierband 1 und Band 2 vom Internetarchiv
• Mathematische und physische Papiere, Bände 1 bis 5 von der Universität Michigans Digitalsammlung.
• Leben und Arbeit dessen Schüren
• Natürliche Theologie (1891), Adam und Charles Black. (1891-93 Vorträge von Gifford)
• Arbeiten von George Gabriel Stokes am Internetarchiv